LED'ler için neden bir direnç gerekir?

Raspberry Pi ve GPIO pinlerini tanımak için temel bir görev ararken, bir LED kullanmanın yeterince basit geldiğine karar verdim.

Bu işe nasıl devam edileceğini araştırırken, çoğu talimatın GPIO pimi ve LED arasına bir direnç yerleştirdiğini gösterdiğini fark ettim. Direnç boyutu, talimatlara göre değişir, ancak tipik olarak 260 ohm ila 1 kilohm arasındadır.

Bununla birlikte, talimatların hiçbiri bunun nedenini göstermez ve niçin (görünüşte) keyfi bir direnç boyutu seçtiklerini belirtmez.

Bir rezistansa neden ihtiyaç duyulur ve ne olması gerektiğini nasıl bildiniz?

Bunun nedeni, yalnızca Raspberry Pi (veya GPIO pinleri) değil tüm LED uygulamalarında ortaktır.

Bir LED yalnızca kendisini yok etmeden önce çok fazla akım geçirebilir (çok parlak!). Maksimum akım, LED'in boyutuna ve rengine göre değişir, ancak orta büyüklükteki bir kırmızı LED için genellikle 20mA olduğu varsayılabilir (LED'in kullanışlı özelliklerine sahipseniz, ancak küçük LED'ler yalnızca bir bunun küçük bir kısmı).

Standart bir kırmızı LED genellikle yaklaşık 1,7 v'luk bir voltaj düşüşüne sahiptir ve bu nedenle direnç değeri 20mA'yı (voltaj - 1,7) geçecek şekilde seçilebilir. 5v'lik bir girdi varsayalım, bu, 3.3v'de 20mA'yı geçecek bir direnç anlamına gelir; bu, (Ohm Yasasını kullanarak), bize 165 ohm'luk mutlak bir asgari direnç sağlar.

Daha büyük bir direnç kullanarak meydana gelebilecek en kötü şey, LED'in maksimum parlaklığından daha kısık olacağı ve bu nedenle yalnızca 10mA'yı geçebilen daha küçük LED'leri barındırmak için, 330 ohm ve daha üstü kullanılması nadir değildir.

Orta büyüklükteki bir kırmızı LED için 5V'luk bir besleme için 470-ohm'luk bir direnç koyardım ve LED çok kısıksa, o zaman hafifçe azaltın.

Minyatür bir kırmızı LED kullanıyorsanız, 1K ohm çok çılgınca gelmiyor ve daha egzotik renkler için (özellikle mavi, pembe ve beyaz), değeri kendiniz hesaplamak isteyeceksiniz.

Her şeyden önce, LED yarı iletken bir diyottur. Bir akım - voltaj ilişkisi inn diyot (genel olarak):

I = I (s) * [exp (eV / nkT) -1] (bu ilişki tam olarak gerçek olmasa da) \

Ve en dikkat çeken şey, gerilimdeki küçük bir değişikliğin akımda daha büyük bir değişiklik üretmesidir. Ve bu seri olarak LED'li bir direnç kullanmanın arkasındaki itici güçtür.

Diğer bir şey, genellikle bir LED'in çalışma noktasının 5 volttan (kabaca 3,3 V) düşük olmasıdır. Bu nedenle LED ile seri olarak uygun değerde bir direnç kullanıyoruz.

Üzerinden gidin Temelleri: LED'ler için Dirençler Picking . Ve belirli bir LED için uygun direnci nasıl seçeceğiniz fikrini elde edeceksiniz.